Potpuno izolirana SF₆ sklopna oprema: Prednosti komponente i rješenja za proširenje

1. Karakteristike potpuno izolirane SF₆ sklopne opreme
1.1 Pregled

Potpuno izolirana SF₆ sklopna oprema sastoji se od funkcionalnih jedinica poput prekidaca opterećenja, kombinacija prekidac-opterećenje, prekidača-prekidaci, itd., sve to zatvoreno unutar nerđajućih čelikovih plinskih kutija ispune niskotlačnim SF₆ plinom. Taj plin služi kao sredstvo za ugaseći luk i izolaciju. Sklopna oprema koristi električke ili ručne mehaničke sustave pomoću opruga. Svaki ormarić je nezavisna plinska kutija, što omogućuje proširenje putem spojnika busbара u bilo kojem smjeru. Ove jedinice su pogodne za distribucijske sustave srednjeg napona i široko se koriste u pretvorama i komutacijskim postajama za različite zadatke distribucije struje.

1.2 Posebni komponenti potpuno izolirane SF₆ sklopne opreme

Ključni komponenti uključuju:

• Zatvorena plinska kutija: Unutar zatvorene plinske kutije nalaze se sklopna oprema i busbare, ispunjeni SF₆ plinom pod nominalnim tlakom od 0,03 MPa. Napredne tehnologije lasera za zavarivanje i istodobno otkrivanje curenja plina u vakuumu osiguravaju vrhunsku zatvorenost. Tijekom operativnog vijeka nije potrebno ponovno ispunjivanje plinom ili zamjena, što ga čini bez održavanja. U zavisnosti od mogućnosti proširenja, plinske kutije mogu biti zajedničke ili samostalne; samo samostalne kutije podržavaju proširenje.

• Uređaj za smanjenje tlaka: Smješten na dnu plinske kutije, kanal za smanjenje tlaka ima eksplozivnu membranu. U slučaju unutarnjih lukova, brzo širenje plina prisiljava membranu da se otvori, smanjujući tlak i upućujući SF₆ plin u jare, osiguravajući sigurnost operatora i ostale uređaje.

• Ram ormarića: Ram (osim plinske kutije) služi kao baza za montažu svih komponenti i nosi plinsku kutiju. Obično se sastoji od tri glavna odjela: prostor za radni mehanizam, prostor za kabel i kanal za smanjenje tlaka.

1.3 Glavne prednosti potpuno izolirane SF₆ sklopne opreme

• Potpuno zatvorena i izolirana: Svi visokonaponski živi dijelovi su zatvoreni unutar plinske kutije, minimizirajući utjecaj na okoliš. Idealna za vlažne ili zagađene okruženja, posebno prikladna za regije poput Perlske rijeke delta.

• Kompaktno dizajniran: Korištenje prekidaca s tri položaja smanjuje broj komponenti. Vodični dijelovi koriste SF₆ izolaciju, što rezultira kompaktnijom strukturom u usporedbi s zračno izoliranim SF₆ poluizoliranim ormarićima.

• Nestran od nadmorske visine: Unutarnji elementi su smješteni u tlačne kutije, osiguravajući konzistentnu performansu bez obzira na nadmorsku visinu.

• Mogućnost proširenja: Budući da je svaki ormarić nezavisna plinska kutija i opremljen sa rezerviranim sučeljima za proširenje, proširenje je moguće putem spojnica busbara. Ove spojnica sastoje se od tri silikonske gume adaptera instaliranih horizontalno u unutrašnjim stožastim preslicama susjednih ormarića, povezujući njihove busbare bez kompromitiranja integriteta zatvorenosti.

2. Analiza rješenja za proširenje potpuno izolirane SF₆ sklopne opreme

Kako dodati nove ormariće postojećim potpuno izoliranim SF₆ glavnim sklopnicama (RMUs) postalo je izazov u posljednjih godina zbog nedostatka standardiziranih specifikacija sučelja među različitim proizvođačima. Ispod slijedi analiza temeljena na specifičnom projektu:

Studija slučaja X: Pretvor u stambenoj zoni trenutno sadrži tri proširive potpuno izolirane SF₆ RMU od HD Switchgear Company, uključujući jednu jedinicu za dolaznu liniju i dvije jedinice za odlazne linije. Projekt zahtijeva dodavanje još jedne jedinice za odlaznu liniju i proširenje ZRC-YJV22-3×120 kabela do nove vanjske sklopne opreme koja će služiti novim korisnicima. Razmatralo se nekoliko rješenja:

• Potpuna zamjena: Zamjena svih tri postojeća RMU-a može potencijalno oštetiti povezane kable ako nisu pažljivo uklonjeni i ponovo instalirani, što dovodi do značajnih dodatnih troškova. Uzimajući u obzir da su trenutne jedinice u operaciji manje od dvije godine, ova opcija je nepraktična.

• Dodavanje novog ormarića: Budući da sklopna oprema dobavlja se od elektroprivrede, nabava ne-HD proizvoda može dovesti do problema kompatibilnosti zbog različitih standarda sučelja busbara. Nabava putem specijaliziranih natječaja također bi odgodila projektni rok.

• Korištenje poluizoliranih SF₆ ormarića: Uvođenje poluizoliranog ormarića uz ormarić za podizanje busbara kako bi se mostilo razlika između potpuno i poluizoliranih jedinica predstavlja izazov zbog nedostatka standardiziranih spojnih komponenti, zahtijevajući blizu suradnju s originalnim proizvođačem.

• Instalacija dodatnih poluizoliranih jedinica: Dodavanje poluizolirane jedinice za odlaznu liniju i ormarića za podizanje busbara pored postojeće jedinice za dolaznu liniju omogućuje preusmjeravanje kabela preko ormarića za podizanje, efektivno proširujući kapacitet bez prekida postojećih instalacija. Ovo rješenje je konačno izabrano zbog svoje praktičnosti i učinkovitosti.

Četvrta metoda je usvojena, uspješno rješavajući potrebe proširenja, a projekt je sada završen i radi gladko.

3. Zaključak

Zaključno, potpuno izolirana SF₆ sklopna oprema nudi jasne tehničke prednosti, ali se suočava s izazovima zbog nedostatka jedinstvenih standarda sučelja, komplikirajući direktnu integraciju između proizvoda različitih proizvođača. Iako je četvrta metoda riješila trenutni problem, budući projekti bi trebali priorizirati korištenje proizvoda od originalnog proizvođača, potvrđujući njihovu mogućnost proširenja, posebno izbjegavajući strukture sa zajedničkom kutijom koje obično ne mogu biti proširene. Ovaj pristup osigurava bolju kompatibilnost i mogućnost nadogradnje sustava.